近一段时间,国际市场石油价格不断下调,国内油价实现“八连跌”,引发了人们的普遍关注。分析人士认为,除了国际政治因素的影响外,美国出现的“页岩气革命”,也是这种局面能够出现的重要砝码。
说到页岩气,有人把它称为满足人们未来能源需求的希望,有人却把它看作是挂在墙上的“画饼”。而对于读者来说,了解一些有关页岩气的基本知识还是非常必要的。
页岩气——藏在石缝中的天然气
说到天然气,我们都不陌生。北京的居民家中,大多数都通了天然气管道,做饭的时候拧开气灶,它就源源不断流出来了。
当然,天然气是一种资源,它需要从自然界中开采出来。而自然界中的天然气分为常规天然气和非常规天然气。常规天然气是指采自气田的天然气和油田的伴生气,而非常规天然气是指在地下的储存状态和聚集方式与常规天然气有明显差异的天然气,页岩气就是其中一种。
页岩气在成分上与天然气并无明显差别,都是以甲烷为主,主要区别是分布方式不同。页岩气吸附或游离在页岩孔隙中,所谓页岩就是指由粒径小于0.0039毫米的细粒碎屑、黏土、有机质等组成的,具有页状或薄片状层理、易碎裂的一类沉积岩。页岩和页岩气共同存在于页岩矿藏中。而常规天然气形成气田或者与石油伴生,是具有封闭圈的气体聚集,不吸附在任何矿藏内。有人打了个比方,如果想象天然气的状态为一个封闭空间内的所有甲烷等气体的结合,那么页岩气的状态就是封闭空间内装满了泡沫材料后的甲烷等气体的结合。
有了这些“泡沫材料”,就使得页岩气的开采要比常规天然气难得多。还有人打了这样的比方,说开采页岩气就像“从细鸡尾酒吸管中吸出浓奶昔或像在枕头里吸气”一样困难。因此,虽然人们很早就知道在页岩层中有巨量的天然气,但长期以来却被人们认为是没有多少开采价值的“边角余料”。
美国出现的“页岩气革命”
2005年,美国能源信息署在《年度能源展望》中曾预测,到2008年和2009年时,美国需要进口500亿立方米天然气,2010年则需进口700亿立方米。但事实上,这两个数字分别只是90亿立方米和130亿立方米。到今天,美国甚至已经成为天然气的出口国。
发生什么事情造成了这种改变?就是因为在美国,页岩气的开采从2006年开始出现了快速的井喷式增长。有数据表明,2010年,美国页岩气产量达到1379亿立方米,占美国天然气总产量的23%;2012年,这个比例增长到37%,页岩气产量达到了2200亿立方米;2013年,美国页岩气产量接近3000亿立方米,相当于中国七八个大庆的规模。有很多人把近十年来在美国出现的这一幕,称为“页岩气革命”。
美国的“页岩气革命”,立足的基础是页岩气开采技术的重大突破。从上世纪70年代起,由于受到能源危机的压力,美国能源部及能源研究开发署就牵头推动页岩气勘探和开采技术方面的攻关,几十年努力终于获得回报,而在开采技术方面,最关键的就是水平井技术和水力压裂技术。
利用传统的钻井技术,打竖直井到达蕴藏有天然气的页岩层,然后,让钻头转向水平,在水平方向继续钻井,使这口井横贯储藏有天然气的页岩层。这就是水平井。
而水力压裂技术,就是向页岩气井中注入由水、砂及化学添加剂配比而成的高压混合液,实际上就是促使岩层产生裂缝,使得天然气能够从页岩内流入井里。如果不采用水力压裂技术,那么天然气就无法恰当地流向井中,这样开采就会太费时间而且成本昂贵,使得页岩气开采没有任何商业价值。岩层缝隙形成后,由砂类支撑剂保持岩层缝隙的张开状态,就可以实现抽采页岩气到地表 |